3d 模型/stl 文件的平均法线

Question

我正在尝试将多面模型/stl 文件转换为实体模型。我目前采用的方法是为每个小平面/三角形面提取法向量和/或平面方程，并取它们的点积。

如果点积为 1 或接近 1，则法线指向同一方向，因此我将取它们的平均值。目标是为每个 facet 提取 10,000 个法向量/平面方程，通过点积将它们相互比较，然后输出近似 facet 模型的 10 个法向量/10 个平面方程。

比较多面模型/STL 文件的多个法线向量的良好数据结构是什么？

我正在研究八叉树/rtrees，但我对它们没有太多经验。我还考虑过在 Disco 库中使用 MapReduce 方法。

下面的方法可能适用于少数方面 (50)，但一旦达到 1000 个方面，它就会成为一个挑战

# if the planes are not coplanar
    #place sympy code here
    #plane_list.append(sp.Plane(sp.Point3D(temp_tuple[1][0][0],temp_tuple[1][0][1],temp_tuple[1][0][2]), sp.Point3D(temp_tuple[1][1][0],temp_tuple[1][1][1],temp_tuple[1][1][2]), sp.Point3D(temp_tuple[1][2][0],temp_tuple[1][2][1],temp_tuple[1][2][2])))

    #compare normals from each plane equation
    for j in range(len(normals_list)):
        print("Normal for plane equation " +str(j) + " is "+ str(normals_list[j]))


        for k in range(len(normals_list)):
            # 
            if j is not k: 
                temp_array1=np.array(normals_list[j])
                temp_array2=np.array(normals_list[k])


                #dot_product=np.dot(temp_array1, temp_array2)
                dot_product=np.vdot(temp_array1,temp_array2)
                print("The vector dot product for "+str(j)+" and "+str(k)+" is "+str(dot_product))
                unit_vectorj = np.sqrt(np.dot(temp_array1, temp_array1))

                unit_vectork = np.sqrt(np.dot(temp_array2, temp_array2))


                #if the normals point in approximately the same direction
                if float(dot_product)==1.0:
                    cntr+=1
                    print("The number of times is "+str(cntr))
                    mean_normals.append(normals_list[j]) 

Answer 1

你检查过这个库吗？： numpy-stl